安徽省合肥市庐江县普通高中2023-2024学年高一上学期期末物理模拟试卷（Word版附解析）

这是一份安徽省合肥市庐江县普通高中2023-2024学年高一上学期期末物理模拟试卷（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 物理学发展推动了社会进步。关于物理学上一些事件和科学方法，下列说法正确的是（ ）
A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，体现了极限思想
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法
C. 重心概念的建立体现了理想化模型的思想
D. 速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式
【答案】D
【解析】
【详解】A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里主要采用了微元法，故A错误；
B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化物理模型，B错误；
C．重心概念的建立体现了等效替代法，C错误；
D．速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式，D正确。
故选D。
2. 关于物体的惯性，下列说法正确的是（ ）
A. 摔跤运动员适当增加体重能增大其惯性
B. 跳远运动员助跑能增大其起跳时的惯性
C. 战斗机战斗前抛掉副油箱，惯性不变
D. 物体在完全失重状态下没有惯性
【答案】A
【解析】
【详解】物体的质量是惯性的唯一量度，故摔跤运动员适当增加体重能增大其惯性；跳远运动员助跑不能增大其起跳时的惯性；战斗机战斗前抛掉副油箱，质量减小，惯性减小；物体在完全失重状态下，质量不变，惯性不变。
故选A。
3. 北京时间2021年7月29日，在东京奥运会游泳赛场（单程50米），中国游泳小花张雨霏在女子200米蝶泳决赛中，以2分03秒86的成绩夺冠，创造了新的奥运会纪录！则下列说法正确的是（ ）
A. 研究张雨霏技术动作时，张雨霏可被视为质点
B. 张雨霏夺冠是因为平均速度最大
C. 向后划水加速时，水对张雨霏的作用力大于张雨霏对水的作用力
D. 200m是路程，2分03秒86是时间间隔
【答案】D
【解析】
【详解】A．研究张雨霏技术动作时，张雨霏不可被视为质点，否则就没动作可言了，选项A错误；
B．张雨霏夺冠是因为平均速率最大，而由于所有参赛者的位移都是零，平均速度均为零，选项B错误；
C．根据牛顿第三定律可知，向后划水加速时，水对张雨霏的作用力等于张雨霏对水的作用力，选项C错误；
D．200m是路程，2分03秒86是时间间隔，选项D正确。
故选D。
4. 如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为，两根相同的橡皮条自由长度均为，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成皮兜。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为（弹性限度内），则发射过程中皮兜对弹丸的最大作用力为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】当橡皮条的长度为时，皮兜对弹丸有最大作用力，为
根据几何关系

解得
故选C。
5. 如图所示，4个质量均为m的小球，用长度相等的轻绳依次连起，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端对4号小球施加一水平力F使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°，则3、4号小球间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于
A. 1B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】以4个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得：
F=4mg
再以第4个小球为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有：
A．1，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论相符，选项D正确；
故选D。
6. 如图所示，水平传送带两端点相距8 m，以v＝13 m/s的恒定速度逆时针运转，工件（可视为质点）滑上A端时速度vA＝10 m/s，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，取g＝10 m/s2。工件在传送带上运动的整个过程中，其位移x、速度v、加速度a、所受合力F随时间变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律可知
μmg＝ma
则
a＝μg＝6 m/s2
工件速度达到v＝13 m/s时所用时间
t1＝＝s＝05 s
运动的位移
x＝t1＝5.75 m＜8 m
则工件在到达B端前速度就达到了13 m/s，此后工件与传送带相对静止，因此工件先加速运动后匀速运动，根据牛顿第二定律可得合力F＝ma先不变后为零，故B正确，A、C、D错误。
故选B。
7. 某人站在力传感器上先“下蹲”后“站起”，力传感器的示数随时间的变化情况如图所示，由图象可知
A. “下蹲”时先超重后失重
B. “下蹲”时先失重后超重
C. “站起”时先超重后失重
D. “站起”时先失重后超重
【答案】BC
【解析】
【详解】人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，对应先失重再超重；起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学先做了一次下蹲，后做了一次起立的动作，故AD错误，BC正确；
故选BC。
8. 某质点的速度图象如下图所示，则下列说法中正确的是（ ）

A. 在0～6s内，质点做匀变速直线运动
B. 在6～14s内，质点做匀变速直线运动
C. 在6～10s内，质点做匀速直线运动
D. 在2s末，质点的瞬时速度大小为3m/s
【答案】CD
【解析】
【详解】A、根据v﹣t图象的斜率表示加速度，知在0～6s内，质点的加速度是变化的，做非匀变速直线运动，故A错误；
B、在6～14s内，质点的加速度是变化的，做非匀变速直线运动，故B错误；
C、在6～10s内，质点的速度不变，做匀速直线运动，故C正确；
D、由图知，0～4s内，加速度为
故在2s末，质点的瞬时速度大小为
故D正确。
故选CD。
9. 如图所示，有一块木板静止在光滑足够长的水平面上，木板的质量为M=4kg，木板的右端停放着一个小滑块，小滑块的质量为m=1kg，其尺寸远远小于木板长度，它与木板间的动摩擦因数为μ=0.4，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（ ）
A. 当F>4N时，M、m间发生相对滑动
B. 当F>20N时，M、m间发生相对滑动
C. 当F>16N时，M、m间发生相对滑动
D. 无论F为何值，m的加速度不会超过4m/s2
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC．根据题意可知，当m和M之间的摩擦力达到最大静摩擦力时，m和M恰好不发生相对运动，对m根据牛顿第二定律有
μmg=ma
所以此时的加速度大小为
a=μg=4m/s2
对m和M整体根据牛顿第二定律有
F=(m+M）a=5×4N=20N
所以当F>20N时，m和M才发生相对运动，故AC错误，B正确；
D、m和M之间的摩擦力是提供给m的加速度的合外力，故m的最大加速度为
故D正确。
故选BD。
10. 质量为1kg的物块M水平向右滑上逆时针转动的传送带，如图甲所示，物块的图像如图乙所示。在整个运动过程中，以下说法正确的是（ ）
A. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.1
B. 物块在传送带上做匀减速运动的时间是3s
C. 整个过程中，物块在传送带上的划痕长度为9m
D. 2s时，物体向右运动到最远处
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图乙所示图像可知，物块加速度大小为
对物块，根据牛顿第二定律得
联立解得物块与传送带间的动摩擦因数为
故A错误；
B．由图乙所示图像可知，物块在内做匀减速直线运动，在内反向做初速度为零的匀加速直线运动，后做匀速直线运动，故B错误；
C．在时间内，传动带的位移为
方向水平向左；此过程中，物块的位移为
方向水平向右；则整个过程中物体在传送带上留下的划痕长度为
故C正确；
D．当时，物块的速度为零，后，物块开始向左运动，所以时物体向右运动到最远处，故D正确。
故选CD。
二、填空题（共4小题，满分24分）
11. 牛顿第一定律揭示了物体不受力作用时将保持_____状态或静止状态，由这条定律可知，维持物体运动的原因是_____。
【答案】 ①. 匀速直线运动 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1][2]牛顿第一定律的意义是反映物体具有惯性，并且惯性是维持物体运动的原因，同时揭示了物体不受力作用时将保持匀速直线运动状态或静止状态。
12. 甲乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间，实验步骤如下:
(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,让木尺自然下垂．乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺．
(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子．若夹住尺子的位置刻度为,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为_______(用L、和g表示)；
(3)已知当地的重力加速度大小为乙的反应时间为________s(结果保留2位有效数字).
【答案】 ①. （2）； ②. （3）0.2s
【解析】
【详解】（2）乙的反应时间为尺子下落时间，设为t．
则
解得；
（3）代入数据得t=s=0.2s
13. 如图是研究“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。请回答下列问题：
（1）为了消除小车与水平桌面之间摩擦力的影响应采取的做法是_________
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板
C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
（2）在实验中得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距s1、s2、s3、s4、s5、s6已量出，则小车加速度的表达式为_______________________。
（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度与所受外力F的关系．他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到两条图线线，如图3所示．图线中在轨道倾斜情况下得到的是_____（填①或②），其图线没过坐标原点的原因是：______。
【答案】 ①. C ②. ③. ① ④. 倾斜角度过大，没有平衡好摩擦力
【解析】
【详解】(1)平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力，所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故应选C；
(2)由匀变速运动的规律得：
s4-s1=3aT2
s5-s2=3aT2
s6-s3=3aT2
联立得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=9aT2
解得：；
(3)由图象可知，①图象中，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的，所以图象不过原点的原因为平衡摩擦力过大．
14. “探究力的平行四边形定则”实验如图甲所示：
(1)为了使实验误差尽可能小，下列叙述正确的是_______；
A．两细绳套必须等长
B．每次都应将弹簧测力计拉伸到相同刻度并正视刻度
C．拉橡皮筋的细绳套要长一些，标记同一细绳套方向的两点要远一些
D．作图时铅笔要尽量细一些，图要适当大一些
(2)B弹簧测力计读数为_________N；
(3)图乙为某同学作出的力的图示，其中是理论值，______一定与AO方向一致（填或），对比图乙F与的关系可得实验结论：___________。
【答案】 ①. CD ②. 2.6 ③. ④. 在误差允许范围内，力的合成遵守平行四边形定则
【解析】
【详解】(1)[1]A．为方便实验操作减小实验误差，两细绳套应适当长些，但不必等长，故A错误；
B．为减小实验误差，每次都应将弹簧测力计拉力应适当大些，但并不必拉伸到相同刻度，故B错误；
C．为准确记录拉力的方向，拉橡皮筋的细绳套要长一些，标记同一细绳套方向的两点要远一些，故C正确；
D．为减小实验误差，作图时铅笔要尽量细一些，图要适当大一些，故D正确；
故选CD；
(2)[2]由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.6N；
(3)[3]合力的理论值是根据平行四边形定则作出的，合力的实测值与橡皮筋在同一直线上，是合力的理论值，是实测值，因此一定与AO方向一致；
[4]由图乙所示可知，在实验误差允许范围内，、重合，由此可知，在实验误差允许范围内，力的合成遵守平行四边形定则。
三、解答题（共3小题，满分36分）
15. 质量为的木块放在水平地板上，用的水平拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g取10）
（1）求木块与地板间的动摩擦因数；
（2）若F大小不变而将方向改为竖直向下作用于该木块上，则此时应加一个多大的水平拉力，才能使该木块保持匀速直线运动状态？
（3）若木块初始静止，用的水平拉力拉该木块时，木块受到的摩擦力是多大？
【答案】（1）0.2；（2）12N；（3）6N
【解析】
【详解】（1）木块做匀速直线运动，则
故
＝＝0.2
（2）将F的方向改为竖直向下后，木块对水平地板的压力
＝＝60 N
保持木块做匀速直线运动的拉力
F′＝0.2×60N＝12 N
（3） 若木块初始静止，用的水平拉力拉该木块时
则物体静止不动
=＝6N
16. 汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，产生明显的滑动痕迹，即通常所说的刹车线。由刹车线长短可以推算出汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。
（1）若某汽车刹车后至停止的加速度大小为7m/s2，刹车线长为14m。求该汽车从刹车至停下来所用时间t。
（2）某市规定，卡车在市区内行驶，速度不得超过40km/h，一次一辆飞驰的卡车紧急刹车后，经t=1.5s停止，测得路面刹车线长9m，问该卡车是否违章？（假定刹车后卡车做匀减速运动）
【答案】（1）2s；（2）违章
【解析】
【详解】（1）根据运动学公式
v2-v02=2ax
有
v02=-2ax=196（m/s）2
则
v0=14m/s
根据运动学公式
v=v0＋at
有
t=2s
（2）卡车的平均速度
由得
结果大于40 km/h，所以卡车违章。
17. 如图甲，长L=5m、质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平面上，木板与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1，木板的上表面由三段不同材料构成。质量m=1kg的小物块静止在木板左端O点，小物块与木板OA段、AB段、BC段之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.1和μ3=0.5。从t=0开始对小物块施加一水平拉力F，F随时间t变化关系如图乙所示，已知在第1秒末小物块恰好到达A点，取水平向右为正方向。已知AB段长度L2=3.0m，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）OA段的长度；
（2）小物块到达B点时小物块与木板的速度分别为多大；
（3）小物块到达B点后，再经过多长时间小物块与木板静止。
【答案】（1）1m；（2）4m/s，0；（3）1s
【解析】
【详解】（1）在时间内，由图像可知拉力，假设该段时间内，物块一直在OA段运动，设物块和木板末速度分别为、，物块和木板加速度分别为、，由牛顿第二定律，对物块有
对木板有
解得
，
由于，故物块相对木板向右滑动，该段时间内，物块的位移为
木板的位移为
在第1秒末小物块恰好到达A点，则两者相对位移为
解得
（2）在时间内，由图像可知拉力，假设该段时间内，物块一直在AB段运动，设物块和木板末速度分别为、，物块和木板加速度分别为、，由牛顿第二定律，对物块有
对木板有
解得
，
则该段时间内，物块的位移为
木板位移为
又
，
两者的相对位移为
联立解得
物块刚好到达木板上B点，此时物块和木板的速度分别为
，
解得
，
（3）在时间内，由图像可知拉力，物块滑入木板表面BC段后，假设该段时间内，物块一直在BC段运动，设物块和木板末速度分别为、，物块与木板加速度分别为、由牛顿第二定律，对物块有
对木板有
解得
，
设经过时间物块与木板共速，速度为，由运动学公式可得
解得
，
该过程时间内物块位移为
木板位移为
解得
，
由于
所以物块还在木板上，未到C点；之后，假设物块和木板共同减速，其加速度大小为
此时，由
解得物块受到摩擦力
假设成立，即板块不再相对滑动；再作用
（即到末）
物块与木板共同速度为
即恰好都停止。所以小物块到达B点后，再经过